Projeto desenvolvido por pesquisadores da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), Universidade de São Paulo (USP) e Universidade Estadual Paulista (Unesp) criou um dispositivo para diagnóstico de doença renal crônica a partir da detecção de biomarcadores, que são estruturas biológicas ou químicas presentes no organismo que indicam, por exemplo, anormalidades e patologias. A principal vantagem do método realizar a análise de maneira mais rápida e fácil.
A partir dos conceitos de Biologia Sintética, que se baseiam na criação de máquinas geneticamente modificadas, os pesquisadores desenvolveram o projeto "Kidney sensing - toward a bacterial biosensor engineered for early stages chronic kidney disease", que apresenta um sensor biológico que pode diagnosticar doença renal crônica em seus estágios iniciais de uma forma inovadora, rápida, simples e confiável.
Atualmente o diagnóstico de disfunções renais crônicas utiliza como biomarcador a creatinina. No entanto, os níveis dessa molécula são influenciados por fatores como idade, massa muscular, nutrição, etnia e o diagnóstico só é possível em estágios mais avançados da doença. A proposta da equipe é utilizar outra proteina, a Cistatina C, como biomarcador, pois não é influenciada por estes fatores e permite um diagnóstico mais precoce.
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"O primeiro passo foi o design de um circuito genético que, pelo menos em teoria, fosse capaz de funcionar em um microrganismo, executando uma determinada tarefa. Neste caso, o microrganismo que usamos foi a bactéria Bacillus subtilis, cuja função era detectar os níveis de uma proteína sanguínea, a Cistatina C (Cys C), e distinguir entre os níveis normais de pessoa sadia e anormais de um paciente com doença renal da Cys C quando o sangue do indivíduo fosse colocado em contato com a bactéria", explica o professor Francis.
O projeto também conta com o desenvolvimento de um dispositivo de fácil aplicação com os reagentes necessários, capaz de tornar a tecnologia acessível à população em geral. "Além da construção do circuito genético na bactéria, foi necessário o desenvolvimento de microfluídica, a modelagem matemática (previsão do funcionamento do circuito genético no ser vivo por meio de equações matemáticas), artes e design, programação (computação) etc. Não há mais como enxergar a Biologia, a Matemática, a Química e a Física como áreas separadas. A ciência não pode mais ser feita fragmentada em áreas", complementa o docente.
O professor Francis explica que os biossensores e biodetectores bacterianos têm sido desenvolvidos para as mais diversas finalidades, apresentando um imenso potencial, desde a área de biorremediação até o diagnóstico de doenças. "A criação de máquinas geneticamente modificadas usando ferramentas de Biologia Sintética é uma grande revolução que já começa a ser sentida em todo o mundo, impactando diretamente as mais diversas áreas da sociedade", avalia o docente.
O dispositivo ainda está em processo de construção, mas os dados já apresentados são promissores. "Não temos ainda um resultado aplicável. Já construímos cerca de 60% do nosso circuito. Nosso principal resultado é uma prova de conceito, ou seja, demonstramos experimentalmente que nosso circuito pode ser construído dentro da bactéria.
Além disso, um primeiro protótipo do dispositivo de microfluídica foi desenvolvido. Falta finalizar 40% da construção do circuito gênico e regular corretamente as concentrações dos reagentes para garantir a qualidade do nosso teste diagnóstico. São etapas futuras do trabalho" adianta Francis.